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摘要:信息化时代背景下,我国的科学技术水平不断提高,带动了PTA行业的技术发展,提高了精对苯二甲酸的节能环保效率,有助于精对苯二甲酸行业的未来发展。基于此,本文研究了精对苯二甲酸的新工艺概述,在此基础上,论述了精对苯二甲酸行业节能环保技术应用,并对精对苯二甲酸行业节能环保的未来发展趋势进行具体分析。
关键词:精对苯二甲酸;节能环保;环保型工艺
前言:我国对于精对苯二甲酸的装置研究起步较晚,相对于国外而言技术比较落后,节能环保效果较差。我国最早的PTA装置在设计与性能上存在不足,装置的节能环保性能不高,不利于环境保护与资源节约。早期的精对苯二甲酸装置,由于我国科学技术水平不高,资金的投入力度有限,阻碍了PTA装置的研发。随着科技的发展,中国的经济实力增强,新的精对苯二甲酸装置逐渐被研发,并且被广泛应用,促进了精对苯二甲酸行业的发展。
一、精对苯二甲酸的新工艺概述
富氧氧化工艺是新的对苯二甲酸节能生产工艺,其主要是由美国公司进行研发,利用纯氧最大限度的提高液相中的氧气浓度,并通过反应器中的物料快速稀释以加快反应,从而使得进料反应区域的PX浓度最大程度的下降。富氧氧化工艺相对于传统的工艺而言,效率从96.5%提升到98.5%,降低了相关材料的损耗,提高了生产效率,节能环保效果明显提升[1]。国内对于PTA装置的研发,主要是以富氧氧化工艺为基础,并且解决了富氧氧化工艺存在的问题,提高了技术水平,从而形成了新的PTA装置。根据相关资料表明,新的工艺为BP-AMOCO技术,其能够降低废水与废弃物的排放,固体废弃物产生量能够减少一半,提高了我国精对苯二甲酸的生产水平。
二、精对苯二甲酸行业节能环保技术应用分析
(一)能量合理利用技术
能量合理利用技术是精对苯二甲酸主要的节能环保技术之一,其利用内容主要包括以下几方面:(1)氧化反应系统余热利用。氧化反应系统余热利用就是最大程度的回收氧化反应热,产生的蒸汽热可以为其他装置提供热能,提高了资源的利用效率。氧化反应系统的蒸汽热回收效率较高,有的氧化反应产生的热可以产生四级蒸汽,自身反应产生的热量足够设备进行运作,无需从外部加入蒸汽。例如送入高效多通道蒸汽透平,若是热能较多,多余的热能可以提供给发电机,从而提高能源的利用效率[2]。(2)溶剂脱水由传统的普通蒸馏技术更新为共沸蒸馏技术。新的技术的使用,提高了生产质量,降低了蒸汽的消耗。(3)精制系统热量回收,主要是利用结晶系统对蒸汽进行回收,提高了生产效率,降低了能源的损耗。(4)提高精对苯二甲酸的浓度,可以降低蒸汽的损耗,提高生产效率,精制采用压力过滤分离技术。(5)优化循环水系统,降低系统压力。(6)采用高效节能型电机。
(二)热氧化技术与高温催化氧化技术
热氧化技术与高温催化氧化技术都属于精对苯二甲酸的环保技术,其中热氧化技术属于尾气处理装置,能够通过热裂解与传热为装置提供热能,提高了能源的利用效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高温催化氧化技术主要是在400摄氏度的温度下进行,使用之前需要进行加热,再引入尾气,尾气可以给装置提供能量,驱动膨胀机和物料的气力输送,从而促使系统进行节能运行。高温催化氧化技术能够有效的将尾气进行利用,不仅防止了尾气的排放,同时提高了能源的利用效率。
(三)中温催化氧化技术与吸附处理技术
中温催化氧化技术需要在温度为280-310摄氏度的环境下才能进行操作,根据其使用情况不同,可以划分为中温低压流程与中温高压流程[3]。中温催化氧化技术能够降低蒸汽的使用量,通过自身产生的能量进行系统能源供应,具有节能环保的功效。吸附处理技术主要是利用硅胶吸附塔技术,在吸附塔进口处安装雾沫分离器,将防水硅胶添加到硅胶前沿部位,从而防止液态水的作用。通过吸附处理技术,能够实现循环操作,能够持续性进行吸附。
(四)催化剂回收技术
催化剂回收技术是精对苯二甲酸主要的节能环保技术之一,其具体应用主要包括以下几方面:(1)草酸回收法。将草酸作为催化剂,加入到母液中使母液中的部分钴、锰金属离子沉淀,再利用碟片式离心机将母液与沉淀物进行分离[4]。利用草酸回收法可以有效的对钴离子与锰离子进行回收,回收的催化剂可以重新进行利用。(2)焚烧回收法。利用焚烧进行回收是最早使用的回收技术,其主要的目的是焚烧污染物,节能环保的效率不高。(3)离子交换法,主要是通过离子交换的方式回收母液中的钴离子与锰离子,从而实现资源的回收利用。(4)溶剂萃取法。其主要是利用PTA装置对液体的残渣进行沉淀、打浆、过滤,再利用分离技术取出液体中的钴、锰混合物。通过此种方法,可以降低废水的产生量,回收的残渣可以再次进行利用。
(五)新材料的研发与使用
随着社会的发展,精对苯二甲酸PTA装置的材料不断进行更新,新的材料的研发与使用,提高了装置的使用性能,提升了节能环保的效率。为了防止装置被腐蚀早期的PTA装置主要采用低碳不锈钢材料,例如,316L等,个别部位采用钛材料与哈氏合金等材料。早期的PTA装置材料成本较高,阻碍了PTA装置的应用与研发,提高了精对苯二甲酸的生产成本[5]。现阶段,PTA装置大量采用2205型号的双相不锈钢,其具有耐腐蚀、抗磨损等功效,机械性能较强,并且成本较低,被广泛的应用于PTA装置中。双相不锈钢的应用部分取代了钛材,能够适应85-140摄氏度的环境。信息化时代背景下,我国防腐技术不断进步,涂层技术的研发,加强了对新材料的保护,提高了资源的利用效率,降低了生产成本。
三、精对苯二甲酸行业节能环保的未来发展趋势
信息化时代背景下,国家对于环境保护与资源节约越来越重视,并且出台了相关政策,从而加强对化工行业的管控。为了提高精对苯二甲酸的生产效率,降低废物的产生量,需要加强对其生产工艺研究,提高生产装置的性能,从而提高节能环保效率。随着科学技术的发展,PTA产业会不断进行扩张,未来其将会从产业结构、产业布局、产业规模等方面进行发展,提高技术水平,从而促进行业的发展。未来精对苯二甲酸的节能环保效率会不断提高,从而促进节能环保工作的开展,加强对自然环境的保护,提高资源的利用效率。随着我国节能环保意识的增强,PTA行业需要进行改革,将节能环保工作作为研究的重点,加大投资力度,大力开发新的材料、新的设备,从而提高节能环保效率,促进行业的未来发展。精对苯二甲酸行业节能环保工作的开展,能够提高资源的利用率,有益于行业的未来发展。
结束语:本文对关于精对苯二甲酸行业节能环保工作的探讨进行深入研究,研究结果表明,随着科技的发展,精对苯二甲酸行业节能环保效率会不断提升,未来具有良好的发展前景。本文从新材料的研发与使用、催化剂回收技术、中温催化氧化技术与吸附处理技术等方面,论述了精对苯二甲酸行业节能环保技术应用,进而为精对苯二甲酸节能环保技术研究提供参考依据。
参考文献:
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[4]崔小明.我国精对苯二甲酸(PTA)产业的发展建议[J].聚酯工业,2016(3):34-34.
[5]孙爱军,陈学佳,殷璎,等.新环保要求下精对苯二甲酸装置的应对之策[J].合成纤维,2017,46(8):49-53.
论文作者:邵建军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/27
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